Lehdistötiedote

Ikääntyvä tähti puhaltaa avaruuteen savukuplan

20. syyskuuta 2017

Tähtitieteilijät ovat käyttäneet ALMA:a taltioidakseen hätkähdyttävän kauniin kuvan eksoottisen punaisen tähden, U Antliae, ympärilleen sylkemästä materiasta muodostamasta herkästä kuplasta. Nämä havainnot auttavat tähtitieteilijöitä ymmärtämään paremmin kuinka tähdet kehittyvät elämänsä myöhäisempien vaiheiden aikana.

Himmeässä eteläisen pallonpuoliskon taivaan Ilmapumppu-tähdistössä (Antlia) voi kiikareita käyttävä huolellinen havaitsija nähdä hyvin punaisen tähden, jonka kirkkaus vaihtelee hieman viikosta toiseen. Tämä hyvin epätavallinen tähti on nimeltään U Antliae ja uudet ALMA:lla (Atacama Large Millimeter/submillimeter Array) tehdyt havainnot ovat paljastaneet huomattavan ohuen pallomaisen kuoren sen ympärillä.

U Antliae [1] on hiilitähti, pitkälle kehittynyt, viileä ja kirkas asymptoottisen jättiläishaaran tähti. Noin 2700 vuotta sitten U Antliae kävi läpi nopean massanmenetyksen lyhyen vaiheen. Tämän vain joitakin satoja vuosia kestäneen vaiheen aikana uudessa ALMA-aineistossa nähtävän kuoren muodostava materia sinkosi ulos suurella nopeudella. Tämän kuoren tarkempi tutkimus osoitti myös todisteita ohuista, kierteilevistä kaasupilvistä, jotka tunnetaan rihmastoalirakenteena.

Tämä näyttävä kuva oli mahdollinen vain Chilen Atacaman autiomaan Chajnantorin ylätasangolla sijaitsevan ALMA-radioteleskoopin tarjoamien usean aallonpituusalueen terävien kuvien ansiosta. ALMA kykenee näkemään paljon hienompia yksityiskohtia U Antliaen kuoressa kuin aikaisemmin oli mahdollista.

Uusi ALMA-aineisto ei ole vain yksi kuva. ALMA tuottaa kolmiulotteisia havaintoaineistosarjoja (datakuutioita), joiden jokainen viipale havaitaan hieman erilaisella aallonpituudella. Doppler-ilmiön johdosta tämä tarkoittaa sitä, että datakuution eri viipaleet esittävät kuvia kaasusta, joka liikkuu eri nopeuksilla loitommas havaitsijasta. Tämä kuori on myös merkittävä hyvin symmetrisen muotonsa johdosta ja se on myös huomattavan ohut. Esittämällä eri nopeudet me voimme leikata tämän kosmisen kuplan virtuaalisiin viipaleisiin aivan samoin kuin tehdessämme tietokonetomografiakuvia ihmiskehosta.

Näiden tähtien kuorten ja kaasukehien kemiallisen koostumuksen ymmärtäminen ja sen ymmärtäminen kuinka nämä kuoret muodostuvat massanmenetyksen seurauksena on tärkeää, jotta voimme oikein ymmärtää kuinka tähdet kehittyvät varhaisessa maailmankaikkeudessa ja myös kuinka galaksit kehittyivät. U Antliaen ympärillä olevan kaltaisissa kuorissa on runsas valikoima kemiallisia yhdisteitä, jotka perustuvat hiileen ja muihin alkuaineisiin. Ne auttavat myös kierrättämään materiaa ja muodostavat jopa 70% tähtienvälisestä tomusta.

Lisähuomiot

[1] Nimi U Antliae kuvastaa sitä tosiasiaa, että se on Ilmapumpun tähdistössä (Antlia) neljäs kirkkaudeltaan vaihteleva tähti. Tällaisten muuttuvien tähtien nimeäminen seurasi monimutkaista sarjaa, kun aina vain enemmän ja enemmän löydettin, mikä selitetään täällä.

Lisätietoa

Tätä tutkimusta on esitelty tutkimusjulkaisussa "Rings and filaments. The remarkable detached CO shell of U Antliae”, jonka kirjoittivat F. Kerschbaum et al. Julkaisu ilmestyy julkaisusarjassa Astronomy & Astrophysics.

Tutkimusryhmään kuuluvat F. Kerschbaum (Wienin yliopisto, Itävalta), M. Maercker (Chalmersin teknillinen korkeakoulu, Onsalan avaruusobservatorio, Ruotsi), M. Brunner (Wienin yliopisto, Itävalta), M. Lindqvist (Chalmersin teknillinen korkeakoulu, Onsalan avaruusobservatorio, Ruotsi), H. Olofsson (Chalmersin teknillinen korkeakoulu, Onsalan avaruusobservatorio, Ruotsi), M. Mecina (Wienin yliopisto, Itävalta), E. De Beck (Chalmersin teknillinen korkeakoulu, Onsalan avaruusobservatorio, Ruotsi), M. A. T. Groenewegen (Koninklijke Sterrenwacht van België, Belgia), E. Lagadec (Observatoire de la Côte d’Azur, CNRS, Ranska), S. Mohamed (University of Cape Town, Etelä-Afrikka), C. Paladini (Université Libre de Bruxelles, Belgia), S. Ramstedt (Uppsalan yliopisto, Ruotsi), W. H. T. Vlemmings (Chalmersin teknillinen korkeakoulu, Onsalan avaruusobservatorio, Ruotsi), ja M. Wittkowski (ESO)

ALMA on kansainvälinen Euroopan, Pohjois-Amerikan ja Itä-Aasian kumppanuushanke yhteistyössä Chilen tasavallan kanssa. ALMA:a rahoittaa Euroopassa Euroopan eteläinen observatorio (ESO), Pohjois-Amerikassa Yhdysvaltain kansallinen tiedesäätiö (NSF) yhteistyössä Kanadan kansallisen tutkimusneuvoston (NRC) ja Taiwanin kansallisen tiedeneuvoston (NSC) kanssa sekä Itä-Aasiassa Japanin kansalliset luonnontiedeinstituutit (NINS) yhteistyössä Taiwanin Academia Sinican (AS) ja Korean tähtitieteen ja avaruustieteiden instituutin (KASI) kanssa.

ALMA:n rakentamista ja toimintaa ohjaa Euroopan osalta ESO, Pohjois-Amerikan osalta Kansallinen radiotähtitieteen observatorio (NRAO), jota hallinnoi Associated Universities, Inc. (AUI), ja Itä-Aasian osalta Japanin Kansallinen tähtitieteellinen observatorio (NAOJ). Yhteinen ALMA-observatorio (JAO) huolehtii ALMA:n rakentamisen, kokoonpanon ja operaation yhtenäisestä johdosta ja hallinnoinnista.

ESO on Euroopan johtava hallitustenvälinen tähtitieteen organisaatio ja maailman tieteellisesti tuotteliain tähtitieteellinen observatorio. ESO:lla on 16 jäsenmaata: Alankomaat, Belgia, Brasilia, Espanja, Iso-Britannia, Italia, Itävalta, Portugali, Puola, Ranska, Ruotsi, Saksa, Suomi, Sveitsi, Tanska ja Tšekin tasavalta. ESO toteuttaa kunnianhimoista ohjelmaa, joka keskittyy tehokkaiden maanpäällisten havaintovälineiden suunnitteluun, rakentamiseen ja käyttöön. Välineiden avulla tähtitieteilijät voivat tehdä merkittäviä tieteellisiä löytöjä. ESO:lla on myös johtava asema tähtitieteen tutkimuksen kansainvälisen yhteistyön edistämisessä ja organisoinnissa. ESO:lla on Chilessä kolme ainutlaatuista huippuluokan observatoriota: La Silla, Paranal ja Chajnantor. ESO:lla on Paranalilla Very Large Telescope (VLT), maailman kehittynein näkyvää valoa havainnoiva tähtitieteellinen observatorio, ja kaksi kartoitusteleskooppia. VISTA toimii infrapuna-alueella ja on maailman suurin kartoitusteleskooppi. VLT Survey Telescope on suurin vartavasten taivaan näkyvän valon kartoitukseen suunniteltu teleskooppi. ESO on yksi maailman suurimman tähtitieteellisen projektin, ALMA-teleskoopin pääyhteistyökumppaneista. Lähellä Paranalia sijaitsevalla Cerro Armazonesilla ESO rakentaa 39-metrin kokoista E-ELT -teleskooppia (European Extremely Large Telescope), josta tulee “maailman suurin tähtitaivasta havainnoiva silmä”.

Linkit

• Tutkimusjulkaisu
• Valokuvia ALMA:sta

Yhteystiedot

Franz Kerschbaum
University of Vienna
Vienna, Austria
Puh.: +43 1 4277-51856
Sähköposti: franz.kerschbaum@univie.ac.at

Richard Hook
ESO Public Information Officer
Garching bei München, Germany
Puh.: +49 89 3200 6655
Matkapuhelin: +49 151 1537 3591
Sähköposti: rhook@eso.org

Pasi Nurmi (Lehdistön yhteyshenkilö Suomi)
ESO Science Outreach Network ja University of Turku
Turku, Finland
Puh.: +358 29 4504 358
Sähköposti: eson-finland@eso.org

Connect with ESO on social media